米糠蛋白的研究现状

米糠蛋白的研究综述

摘要：廉价的米糠是稻谷加工的副产物是丰富的蛋白质来源，并且米糠蛋白的氨基酸组成丰富，具有低过敏性。所以米糠蛋白的提取越来越受到关注，米糠蛋白的提取方法主要有碱法提取、酶法提取和物理法，复合法提取，本文主要就米糠蛋白的提取方法进行综述，针对米糠蛋白的改性后的功能进行阐述。

关键词：米糠蛋白碱法酶法

Abstract:Cheap rice bran is a by-product of rice processing，which is a rich source of protein, and its amino acid composition is rich, hypoallergenic. So the extraction of rice bran protein is more and more attention, the extracting method of rice bran protein mainly alkali distillation, enzymatic method and physical method, the complex legal extraction, this paper mainly summarized the extracting method of rice bran protein, elaborates the functions of rice bran protein modification .

Key words:rice bran protein alkaline enzyme hydrolysis

前言

米糠是一种廉价易得、营养丰富的稻米加工副产品。米糠中含有丰富的营养物质，全脂米糠一般含有12%~18%的蛋白质、16%~20%脂肪、12%左右灰分、14%膳食纤维，碳水化合物总量约为50%左右，包括淀粉、半纤维素等，具有较高利用价值[1]。米糠主要运用于饲料中，利用率较低，目前人们对于植物蛋白的需求不断增加，因此从米糠中寻求新的植物蛋白资源具有重要的现实意义。

1 米糠蛋白

米糠蛋白中有清蛋白、球蛋白、醇蛋白以及谷蛋白。这四种蛋白质质量比例为37:36:22:5，其中可溶性蛋白质约占70%，与大豆蛋白接近[1]。米糠蛋白质中必需氨基酸齐全，生物效价较高。将米糠与大米中的蛋白质相比较，前者的氨基酸组成更接近FAO / WHO的推荐模式，营养价值可以和鸡蛋相媲美[2-3]。尤其是赖氨酸含量高于大米蛋白的含量，这补偿了谷物蛋白中氨基酸不足的缺陷，大大提高了米糠蛋白的营养价值，使其成为可与动物蛋白相比拟的优质蛋白质。

从营养的角度看，清蛋白和球蛋白有很好的氨基酸平衡，赖氨酸、色氨酸的含量较高，高于大米以及其他谷物中的含量。而大米中蛋白质的主要成分是谷蛋白和醇溶蛋白，清蛋白和球蛋白的含量较低，致使赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸含量极低，由于限制氨基酸的存在，使大米中蛋白质的营养价值偏低。米糠蛋白的生物效价(PER)为2.0~2.5，与牛奶中酪蛋白相近(PER为2.5)[4]，而且，米糠蛋白是低过敏性蛋白，不含致敏因子。因此米糠蛋白非常适合作为婴幼儿和特殊人群的营养食品，国内外高度重视米糠蛋白的研究和产品开发。

2 米糠蛋白的提取

全脂米糠一般含有12%~18%的蛋白质、16%~20%脂肪、12%左右灰分、14%膳食纤维，碳水化合物总量约为50%左右，包括淀粉、半纤维素等，具有较高利用价值。近几年来，国内外学者已开始研究米糠蛋白的提取，主要有碱法提取、酶法提取和物理法提取。

2.1碱法提取

稀碱法是提取米糠蛋白最常采用的方法。碱液可使米糠紧密结构变得疏松,同时碱液对蛋白质分子次级键特别是氢键具有破坏作用，并可使某些极性基团发生解离,使蛋白质分子表面具有相同电荷,促进结合物与蛋白质分离,从而对蛋白质分子有增溶作用,并随着碱性增加,米糠中蛋白质提取率增加[5]。

1977年，Barber和De Barber 发现米糠蛋白较其他油料种子蛋白难于提取，而且要获得较理想的蛋白提取率，需在高碱的条件下进行，碱法提取米糠蛋白虽然简单易行，但在碱液浓度过高的情况下，不仅使蛋白提取物的颜色深暗，影响产品风味和色泽，而且还可能产生不利反应，改变蛋白质的营养特性。曾有报道称在碱性条件下，蛋白质的半胱氨酸和丝氨酸残基会转变成脱水的丙氨酸，与赖氨酸的ε-氨基结合形成赖氨酰胺丙氨酸[6]。另外，高碱条件下还会产生诸如蛋白质变性和水解，加速美拉德反应，产生黑褐色物质，提取物中非蛋白质含量增加，分离效果降低等不利现象。近年来，仍有不少关于碱法提取米糠蛋白的工艺研究。

曲晓婷[7]对研究米糠蛋白提取工艺的优化及其特性研究，米糠蛋白在较弱碱性和较低温下保持其特性的高效提取工艺并明确其理化特性。采用二次通用旋转正交组合设计优化米糠蛋白提取的最佳工艺条件；米糠蛋白特性分别考察其在不同pH、温度、离子强度下的溶解性、乳化性和起泡性，以pH 11 的弱碱性水溶液为溶剂，提取温度40℃，提取时间120 min，在此条件下蛋白提取率可达80.93%。

2.2酶法提取

酶法提取米糠蛋白的反应条件温和，蛋白质提取率较高，且能更多地保留蛋白质营养价值，同时也避免传统碱法提取米糠蛋白所带来的负面效应。因此，近年来国内外采用酶法提取米糠蛋白的研究相当活跃。目前，用于提取米糠蛋白的酶主要是蛋白酶、糖酶和植酸酶等。它们的作用机制主要是将米糠蛋白分子降解为可溶性物质，或将其从与半纤维素、植酸等形成的复合物中解聚后抽提出来。糖酶能降解组织细胞壁，有利于米糠中蛋白质的提取,特别是蛋白质与植酸、半纤维素等交联形成复合物,采用植酸酶、木聚糖酶解除交联状态后使蛋白质易于提取[8]。

王慧、张业辉[9-10]等采用纤维素酶法制备米糠蛋白，其中米糠蛋白的提取率可达81.25%。王晓雅[11]采用碱性蛋白酶提取米糠蛋白，其蛋白提取率可达75.42%。刘颖[12]等非蛋白酶提取米糠蛋白的研究，表明以米糠为原料，利用淀粉酶、纤维素酶和植酸酶3种非蛋白酶分步提取米糠蛋白，确定了最佳提取工艺条件。通过单因素试验和正交试验确定淀粉酶最佳提取条件为：淀粉酶添加量为20 U/g，液固比8∶1，温度62 ℃，pH 值6.2，提取时间2.5 h，在此条件下，